本科毕业设计开题报告
题目：锂离子电池自动充放电系统的设计专题：
院（系）：电气与信息工程学院
班级：电气09-12班
*名：***
学号： 24号
指导教师：***
教师职称：讲师
黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告
1、研究目的和意义
随着微电子技术的快速发展，使得各种各样的电子产品不断的涌现，并朝着便携和小型轻量化的趋势发展。
为了能够更加有效地使用这些电子产品，可充电电池得到快速的发展。
常见的可充电电池包括镍氢电池、镍镉电池、锂电池和聚合物电池等。
其中，锂电池以其高的能量密度、稳定的放电特性、无记忆效应和使用寿命长等优点得到广泛的应用。
目前绝大多数的手机、数码相机等均使用锂电池。
电池的使用寿命和单次循环使用时间与充电器维护过程和使用情况密切相关。
一部好的充电器不但能在短时间内将电量充足，而且还可以对电池起到一定的维护作用，修复由于使用不当而造成的记忆效应，即电池活性衰退现象。
但锂电池的不足之处在于对充电器的要求比较苛刻，对保护电路的要求较高。
其要求的充电方式是恒流恒压方式，为有效利用电池容量，需将锂离子电池充电至最大电压，但是过压充电会造成电池损坏，这就要求较高的控制精度(精度高于1%)。
另外，对于电压过低的电池需要进行预充充电终止检测除电压检测外。
还需采用其他的辅助方法作为防止过充的后备措施，如检测电池温度、限定充电时间，为电池提供附加保护等。
为此，研发性能稳定、安全可靠、高效经济的锂电池智能充电器显得尤为重要。
本课题采用单片机为控制电路来制作一个能用LCD显示充电电压和电流，能够定时开关和充完自动停充的4.2V的锂电池智能充电器。
采用单片机和充电集成电路进行充电器的设计，不但能够实现对锂电池进行充电，而且还能够实现相应的过压和温度保护，从而可以充分发挥锂电池的性能，并避免了充电器在充电时可能对电池造成损害的情况发生，具有一定的智能功能。
该方案有效地保护了电池、缩短了充电时间并尽量延长锂电池的使用寿命，符合目前的环境保护潮流。
本课题的研究成果广泛应用于手机、MP3等便携式电子产品，为人类日常生活和生活质量的提高有着深远的意义。
1、题目：为选定的题目，不要把专题写入此项
2、专题：如果有专题，填此项，如果没有专题不填此项；
3、院（系）：按二级院系填写（如资源与环境工程学院或外语系）
4、指导教师：如果有两个以上的教师指导，可填老师A/老师B（两位老师必须都为讲师以上职称，否则只填具有讲师以上职称的老师）
5、教师职称：是指指导教师职称，如果有两个以上的教师指导，可填职称A/职称B，老师与职称一定要对应上，前后顺序不能颠倒；
6、题目来源：可填教师科研、假想等，具体参考“毕业设计（论文）题目汇总表”；
7、国内外发展情况：要依据文献资料论述的情况，进行归纳总结提炼，要国内、国外都要涉及到；
8、研究/设计的目标：要由教师给出，与任务书中的一致；
9、时间进程：要有详细的安排，如：开题时间：3月1日—3月5日
撰写论文：3月6日—6月20日
论文打印：6月21日—6月25日
论文答辩：6月28日
时间安排尽可能细一些，同时考虑到任务书上给定的任务日期；
10、指导教师意见：如果有两位以上的指导教师，并且都具有讲师以上职称，要全部签名。
如果有一人不具有讲师以上职称，则只需具有讲师以上职称的教师签字。
第二章锂离子电池特性和充电方法
本文设计的是对锂离子电池充电的芯片，因此有必要对锂离子电池的结构和
特性进行一些了解。
本章首先对铿离子电池化学原理及特性作了简要介绍，并说
明锂电池在使用过程中必须注意的问题，最后介绍了锂电池的常用充电方法。
2. 1锂离子电池化学原理
锂电池主要分为两大类，一次锂电池和可充电锂电池。
一次锂电池只适用于
某些特殊场合，这里不作详细介绍。
本章着重介绍可充电锂离子电池，可充电锂
电池又可以分为锂离子电池(Li-Ion)和锂聚合物电池(Li-Polymer)[3] 。
锂是元素周期表中原子量最小、比重量小、电化学当量最小、电极电势最负的金属。
锂作为负
极的锂电池具有开路电压高、比功率高，放电电压平稳，适用范围大和使用寿命
长等特点。
早期的锂电池直接在负极中使用金属锂，容易在充电过程中产生锂沉
积和锂结晶，并产生腐蚀现象，大大缩短了电池的循环寿命，严重时可造成电池
短路甚至爆炸。
为了解决这一问题，人们开发出了锂离子电池。
所谓锂离子电池，是在正极
和负极中采用可以容纳铿离子的活性材料，使锂离子随着充放电从正极转移到负
极或者从负极转移到正极。
电池通过正极铿金属氧化物中产生的锂离子在负极活性碳中的
嵌入与迁出来实现电池的充放电过程。
当对电池进行充电时，正极上的锂原子电
离成锂离子与电子。
生成的锂离子通过电解液运动到负极。
而作为负极的活性碳
呈层状结构，它有很多微孔，在负极复合的锂原子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入
的锂离子越多，充电容量越高。
当对电池放电时，嵌在负极碳层中的锂原子从活
性碳内部向表面移动，并在表面电离成锂离子和电子。
锂离子和电子分别通过电
解质和负载到达正极，重新迁入到锂金属化物中。
回到正极的锂离子越多，放电
容量越高，通常所说的电池容量指的就是放电容量。
电池通过使用锂离子替代金
属锂，大大增加了电池的稳定性，基本消除了结晶现象和电极腐蚀，使电池循环
寿命得到了很大的提高。
正是因为在整个充放电过程中，锂始终以离子的形态出现，不会以金属态出现，所以将这种电池叫做锂离子电池。